DE3247410C2

DE3247410C2 - Schleifer für Potentiometer oder Schleiferbahnen für schnelle Drehrichtungsumkehr

Info

Publication number: DE3247410C2
Application number: DE19823247410
Authority: DE
Inventors: Kurt 1000 Berlin Oelsch
Original assignee: OELSCH KG 1000 BERLIN DE
Current assignee: OELSCH KG 1000 BERLIN DE
Priority date: 1982-12-22
Filing date: 1982-12-22
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3247410A1

Abstract

Der Schleifer enthält eine Drahtwendel 16, deren Achse quer zur Längsrichtung des Potentiometerwiderstands 44 verläuft. Die Drahtwendel 16 ist an zwei Blattfedern 20, 22 gehaltert. Die Blattfedern 20, 22 erstrecken sich von den Schenkeln eines U-förmigen Schleiferträgers 50 im wesentlichen in entgegengesetzten Richtungen und sind seitlich gegeneinander versetzt. Zwischen den Enden der Blattfedern 20, 22 ist ein flacher Steg 18 gehalten, dessen Breite kleiner als der Innendurchmesser der Drahtwendel 16 ist und auf dem die Drahtwendel 16 sitzt. Eine solche Konstruktion verhindert ein Springen des Schleifers bei schneller Drehrichtungsumkehr.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schleifer fur Widerstands- oder Schleiferbahnen nach dem Oberbegriff des

Patentanspruchs I.

Ein solcher Schleifer ist aus der DE-AS 25 08 530 bekannt.

Schleifer mit einer Drahtwendel haben drn Vorteil, daß sie reibungs- und verschleißarm über Widerstandsbahnen od. dgl. bewegt werden können, einen sicheren Kontakt gewährleisten und sich an die Querschni'.tskontur des Widerstandes anzupassen vermögen.

Es ist ein Potentiometerabgriff mit einer Drahtwendel bekannt, die von einem U-förmigen Führungsglied umgriffen und von diesem über den Widerstand geführt wird. Bei diesem bekannten Potentiometerabgriff tritt infolge unvermeidi'cher Toleranzen der Drahtwendel und des Führungsgliedes eine unerwünschte Hysterese auf. d. h. der einer bestimmten Stellung des Führungsgliedes zugeordnete Anlagepunkt der Drahtwendel an dem Widerstand hängt von der Bewegungsrichtung des Schleifers ab (DE-PS 1 34 748).

Es sind weiterhin Potentiometerabgriffe bekannt, bei welchen ein Steg in eine Drahtwendel eingreift und die-

j? se führt (GB-PS 10 06 633). Bei einem bekannten Potentiometcrabgriff dieser Art ist ein geschlitzter Ring vorgesehen, der mit den Enden beiderseits des Schlitzes auseinanderfedern kann. Der Steg weist gegenüberliegende Kerben auf. in welche der R;··? federnd einrastet.

so daß er durch seine Eigenfederung auf dem Steg gehalten wird. Bei anderen Ausfüfcrungsformen ist statt eines Ringes eine Drahtwendel mit eineinhalb oder zwei Windungen vorgesehen, deren Enden einander im wesentlichen diametral gegenüberliegen und bei radialem Auseinanderfedern wiederum in gegenüberliegende Paare vor kerben einrasten. Bei diesen bekannten Potentiometerabgriffen werden die Führung der Drahtwendel auf dem Steg und der Kontakt zwischen Steg und Drahtwendel gewährleistet. Aus diesem Grund

so muß die Drahtwendel relativ steif sein, um die erforderliche Rastkraft zwischen Drahtwendel und Steg zu gewährleisten. Es muß außerdem der Innendurchmesser der Drahtwendel mit engen Toleranzen an die Breite des Steges angepaßt werden. Wenn nämlich die Eigenfederung der Drahtwendel zu weich gewählt wird, läßt sich die erforderliche Rastkraft und ein sauberer Kontakt zwischen Drahtwendel und Steg nicht gewährleisten. Wenn aber diese Eigenfederung durch Wahl eines großen Durchmessers steif gemacht wird, dann hängt

bO die Rastkraft sehr stark von der Deformation, d. h. dem Grad des Auseinanderfederns der Drahtwendel im montierten Zustand ab und damit von der genauen Anpassung der Stegbreite und des Innendurchmessers der Drahtwendel. Auch ist die Montage des Potentiometerabgriffs unter diesen Llmständen schwierig.

Es ist weiterhin ein Schleifer für Potentiometer bekannt, bei dem die Wendel an einem Steg oder Bolzen geführt ist, der lose in die Wendel eingreift. Dabei ist die

Drahtwendel an ihren Enden an dem Steg oder Bolzen festgeklemmt, während die inneren Teile der Drahtwendel den Steg oder Bolzen mit Abstand umgeben. Durch federnde seitliche Verlagerung der einzelnen Windungen der Drahtwendel kann sich die Drahtwendel an die Kontur eines gekreuzt zu der Drahtwendel liegenden zylindrischen Potentiometei Widerstandes anpassen (US-PS 24 76 799). Bei einer solchen Anordnung ist jedoch die Lage der Drahtwendel zu dem Schleiferträger infolge der Federung der Drahtwendel nicht eindeutig bestimmt. Insbesondere verändert sich die Lage der Drahtwendel zu dem Schleiferträger in Abhängigkeit von der Richtung der Stellbewegung. Es tritt also »Hysterese« auf.

Es ist außerdem ein Potentiometerabgriff (DE-AS 25 08 530) bekannt, der eine hysteresefreie Führung der Drahtwendel und einen definierten Kontakt zwischen Steg und Drahtwendel gewährleistet, ohne daß besonders enge Toleranzen erforderlich sind. Dabei ist am freien Ende der Blattfeder ein flacher Steg angeformt, der sich in das Innere der Drahtwendel parallel zu deren Längsachse erstreckt und dessen Breite kleiner ais der Innendurchmesser der Drahtwendel ist und im .,-linieren Bereich des Steges kleiner als an dessen Endei; ist. Dabei greift der Steg nur lose in die Drahtwendel ein. wobei der Innendurchmesser der Drahtwendel deutlich größer als die Breite des Steges ist. Dadurch brauchen bei Steg und Drahtwendel keinerlei enge Toleranzen berücksichtigt zu werden. Auch die Eigenelastizität der Drahtwendel ist unkritisch. Die Montage wird dübei wesentlich vereinfacht, da die Drahtwendel bequem mit Spiel auf den Steg aufgeschoben werden kann. Die hysteresefreie Führung und der Kontakt zwischen Drahtwende! und Steg werden durch die infolge der Vorspannung der Blattfeder auf den Steg wirkende Kontaktkraft gewährleistet, mit welcher auch der Potentiometerabgriff od. dgl. an die Widerstands- oder Schleiferbahn angedrückt wird. Mit dieser Kontaktkraft wird nämlich der Steg in den an dem Leiter anliegenden Bogen der Drahtwendel gedrückt und liegt mit seinen Kanten auf beiden Seiten an diesem an. Die Drahtwendel nimmt dabei hysteresefrei, d. h. unabhängig von der Bewegungsrichtung des Potentiometerabgriifs od. dgl., eine definierte Lage /u dem Steg ein.

Der Kontakt zwischen Steg und Drahtwendel wird durch die auf den Steg wirkende Kontakikraft bestimmt, die über Steg und Drahtwendel auf die jeweilige Leiterbahn übertragen wird. Diese Kontaktkraft kann ohne weiteres durch eine weiche aber entsprechende vorgespannte Feder erzeugt werden, so daß geringfügige Bewegungen des Steges die Kontaktkraft nicht merklich beeinflussen.

Dadurch, daß die Breite des Steges in dessen mittlerem Bereich kleiner als an den Enden ist. kann eine Anpassung an die Kontur der Widerstands- und Schlciferbahn erfolgen, ohne daß es zu einer unzulässigen »Hysterese« kommt.

Die Blattfeder ist U-förmig ausgebildet und ihr Mittelteil bildet den Steg. Dabei erstreckt sieh bei einer weiteren Ausführung der Steg und die darauf angeordnete Drahtwendel quer zu einer Widerstands- und einer Schleifkontaktbahn. Der Nachteil dieser Ausführungen lieg! in der Neigung des Schleifers, bei schneller Drehrichtungsumkehr zu springen und dadurch keinen sicheren Kontakt mehr zu gewährleisten.

Der Erfindung lieg' die Aufgabe zugrunde, einen Poleniiometerabgriff der eingangs definierten Art so auszubilden, daß das Springen des Schleifers beim Drehrichtungswechsel weitgehend verhindert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert:

ίο Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Potentiometerabgriff mit einer Potentiometerwicklung und einer zusätzlichen Schleifkontaktbahn.

Fi g. 2 zeigt den Potentiometerabgriff nach Fi g. 1 im Schnitt.

Mit 44 ist eine zylindrische Drahtwendel eines Potentiometerwiderstandes bezeichnet, die auf einen Kern 12 aufgewickelt ist. Ein Schleifer 14 enthält eine Drahtwendel 16. deren Achse sich gekreuzt zu der Achse der Drahtwendel 44 erstreckt. In der Drahtwendel 16 liegt ein Steg 18, dessen Breite kleiner als der Innendurchmesser der Drahtwendel 16 ist. Der ".eg 18 sitzt zwischen den freien Enden zweier gegerisinivs und Schlich versetzt zueinander angeordneter Blattfedern 20, 22 oder bildet den Mittelteil einer aus einem Federblechteil hergestellten L-förmigen Blattfeder. Die Blattfedern 20, 22 sind nn einem U-förmigen Schleiferträger 50 befestigt, der mit einem Flansch 51 durch eine Bördelung 52 verbunden ist. Der U-förmige Schleiferträger 50 ist in seinen Schenkeln 53, 54 gleichsinnig aus der Ebene sei-

jo nes Mittelteils etwas abgebogen. Auf den Schenkeln 53. 54 sind die Blattfedern 20, 22 durch Isolierstücke 30, 31 beziehungsweise 32,33 vom U-förmigen Schleiferträger 50 isoliert befestigt. Dies kann einmal durch Niete 34 erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die

j5 Blattfedern 20, 22 mit den Schenkeln 53, 54 zu verschrauben. indem die aus einem entsprechend haltbaren Material gefertigten lsolierstückc 33 mit einem Gewinde verschen sind und mit den Schrauben 35 die Blattfedern 20,22 und die Isolierstücke 32 an den Schenkeln 53, 54 befestigt werden.

Durch die leichte Abwinkelung der Schenkel 53, 54 gegenüber dem Mittelteil des Schleiferträgers 50. bilden die Ebenen der gegensinnig angeordneten Blattfedern 20, 22 einen stumpfen Winkel miteinander. Durch die

4") Verbindung der Blattfedern 20, 22 durch den Steg 18 ergibt sich eine bogenförmige Feder mit dem Poicntiometerabgriff 14 in der Mitte, die den Potentiometerabgriff 14 gegen ein Springen der Drahtwendel 16 bei schneller Drehrichtungsumkehr des Potcntiometcrabgriffs 14 unempfindlich macht. Wird der Schleifer 14 mit der erforderlichen Kontaktkraft auf die Drahtwendel 44 des Potentiometerwiderstandes gepreßt, biegt sich die aus den Blattfedern 20, ?2 und dem Steg 18 gebildete boeen^f:,>rmige Feder durch und erzeugt eine entspre-

-,5 chende Vorspannung. Die Blattfedern 20, 22 sind dabei relativ weich, so da3 eine entsprechende große Durchfederung zustande kommt, die größer ist als eventuelle Bewegungen des Schleifers 14 vertikal zur Federvorspannung, so daß ein Nachjustieren der Kontaktkrafs

Mi unnötig ist. Die Längen der Blattfedern 20, 22 und die Befestigungen an den Flächen 53, 64 sind wiederum so aufeinander abgestimmt, daß bei einer eventuellen vertikalen Bewegung des Schleifers 14 auch keine Kollision der Drahtwendel 44 mit den Isolierstücken 31, 33 oder

tv> den Blattfedern 20,22 selbst eintreten kann.

Unter dem Einfluß der über die Blattfedern 20, 22 und den Steg 18 ausgeübten Kontaktkraft legt sich der Steg 18 dicht an die Innenseite der Drahtwendel 16 an. Da-

durch ist die Drahtwendel 16 spielfrei gehalten, so daß keine Hysterese auftritt, wenn die Drahtwendel von dem Steg 18 nach der einen oder der anderen Richtung über den Potentiometerwiderstand geführt wird und kein Springen, wenn der Richtungswechscl schnei! er- -, folgt.

Die Drahtwendel 16 kann allein auf einer Drahtwendel 44 des Potentiometerwiderstandes schleifen und den Kontakt über die Blattfedern 20, 22 weitergeben, die dann als vergütete Bronzefedern auszubilden sind. Es können aber auch, wie in F i g. 1 dargestellt, an dem die Blattfedern 20, 22 bildenden Federblechteil zusätzliche Blattfedern 60, 62 angeformt sein, die über eine Drahtwendel 17 unmittelbar eine Verbindung zwischen der Drahtwendel 44 des Potentiometers und einer Schleiferbahn 46 herstellen, wobei dann die Blattfedern 20, 22 und die angeformten zusätzlichen Blattfedern 60, 62 auch aus gut leitenden Federmaterial, wie den erwähnten vergüteten Bronzeiedern, bestehen müssen. Die zusätzlichen Blattfedern 60,62 und der zugehörige Steg 19 >o sind in Fig. I in einer Ausführung dargestellt, in der Blattfedern und Steg aus einem Federblechteil hergestellt sind, was auch für die Blattfedern 20, 22 und den Steg 18 des Potentiometerabgriffs 14 möglich ist.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

JO

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40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

I. Schleifer für Widerstands- oder Schleiferbahnen, enthaltend

(a) ein Paar von vorgespannten Blattfedern, die an einem Ende an einem Schleiferträger befestigt sind und deren freie Enden durch einen flachen sich etwa in der gleichen Ebene wie die freien Endbereiche der Blattfedern erstreckenden Steg miteinander verbunden sind, dessen Längsachse sich quer zu der jeweiligen Widerstands- bzw. Schleiferbahn erstreckt, und

(b) eine den Steg umgebende Drahtwendel, die mit ihren Windungen an der Widerstands- bzw. Schleiferbahn kontaktierend anliegt und deren Innendurchmesser größer als die Breite des Stegs ist und deren Wickelachse senkrecht zur Widerstands- bzw. Schleiferbahn verläuft.

dadurch gekennzeichnet, daß

(c) der Schleiferträger (50) eine U-förmige sich annähernd in einer Ebene erstreckende Grundform aufweist, wobei diese Ebene etwa parallel zur Ebene der freien Endbereiche der Blattfedern (20,22) liegt, mit einem Mittelteil und zwei sich im wesentlichen senkrecht dazu und zu der Widerstands- (44) bzw. Schleiferbahn (46) erstreckenden Schenkeln (53,54) und

(d) die beiden Blattfedern (20, 22) je an einem der Schenkel (53, 54} in den <nnenraum des U-förmigcn SchlRiiertr£gers (50) ragend befestigt sind und in ihren freien i. ndbereichen sich in ihren Längsrichtungen mindestens um die Breite des Stegs (18) überlappend einen gegenseitigen Abstand quer zu ihren Längsrichtungen aufweisen, der mindestens gleich der Breite der Widerstands- (44) bzw. Schleiferbahn (46) ist. wobei die freien Enden der Blattfedern mittels der Vorspannung um einen größeren Weg aus der Ebene ihrer eingespannten Enden in Richtung auf die Widerstands- bzw. Schleiferbahn herausgebogen sind, als dem der möglichen Bewegung senkrecht zu der Widerstands- bzw. Schleiferbahn beim Bewegen des Schleifers über diese.
2. Schleifer nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (18) und die Blattfedern (20, 22) aus einem zusammenhängenden Federblechteil bestehen.
3. Schleifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Ebene des Mittelteils des Schleiferträgers (50) in Richtung auf die Widerstands- (44) bzw. Schleiferbahn (46) herausgebogenen Blattfedern (20,22) mit ihren Längsachsen einen stumpfen Winkel einschließen.
4. Schleifer nach Anspruch 2 mit parallel zueinander verlaufender Widerstands- und Schleiferbahn, dadurch gekennzeichnet, daß

an dem Federblechteil ein zweites Paar zusätzlicher Blattfedern (60,62) mit einem zweiten Steg (19) angeformt ist, die sich im wesentlichen parallel zu dem den Kontakt mit der Widerstandsbahn bewirkenden ersten Paar von Blattfedern (20, 22) erstrecken, wobei die Anordnung des zweiten Paares von Blattfedern (60, 62) des zweiten Stegs (19) und einer an der Schleiferbahn (46) kontaktierend anliegenden /weiten Drahtwendel (17) zueinander und zur Schleiferbahn (46) in gleicher Weise getroffen ist. wie bei den mit der Widerstandsbahn (44) zusammenwirkenden Schlciferteilen.